ISIS Santé

Le cancer est une maladie épigénétique

Série ‘Cancer : prévention et soins’

Cancer an Epigenetic Disease

Les cancers sont principalement causés par des facteurs environnementaux et ils sont, par conséquent, en grande partie évitables ; l'accent mis sur la thérapie basée sur les mutations génétiques, est déplacé. le Dr Mae-Wan Ho

Rapport de l’ISIS en date du 04/04/2012

Une version entièrement référencée de cet article, intitulé Cancer an Epigenetic Disease, est posté sur le site d'ISIS ; le texte original est accessible par les membres sur http://www.i-sis.org.uk/Cancer_an_Epigenetic_Disease.php . Elle est par ailleurs disponible en téléchargement ici

S'il vous plaît diffusez largement et rediffusez, mais veuillez donner l'URL de l'original et conserver tous les liens vers des articles sur notre site ISIS

«Nous avions combattu le cancer ... Et le cancer a gagné »

Le titre d'un article paru dans le Newsweek Magazine a tout dit et résumé [1]. Richard Nixon avait déclaré la guerre au cancer en 1971. Depuis lors, le gouvernement fédéral des Etats-Unis, des fondations privées et des entreprises ont dépensé au moins 200 milliards de dollars pour la quête de remèdes qui ont abouti à un nombre d’environ 1,5 millions ou plus d'articles scientifiques. Mais nous sommes du côté des perdants dans la guerre contre le cancer.

Une analyse poussée montre que le cancer a tué environ 230.000 Américains de plus en 2008, soit une augmentation de 69% par rapport à 1971. Le nombre brut est trompeur, car la population est plus âgée actuellement et elle est 50% plus importante qu’à cette époque. Les taux de mortalité ont baissé, en particulier dans les cas de cancer du sein chez les femmes.

Entre 1975 et 2005, [aux Etats-Unis], le taux de mortalité de tous les cancers a diminué de 7,5%, bien que cela puisse se comparer défavorablement avec le taux de mortalité due aux maladies cardio-vasculaires, qui ont chuté de 70% durant la même période, en grande partie grâce à une diminution de la consommation de tabac à fumer.

Les nouvelles découvertes sur les itinéraires du cancer, de nouveaux médicaments, de nouveaux traitements et de nouvelles façons de réduire les effets secondaires et les souffrances suite aux traitements ont beaucoup fait pour prolonger la vie : toutes ces avancées ont bien été atteintes, sauf pour la guérison du cancer lui-même.

La principale raison pour laquelle la guerre contre le cancer a été perdue, c’est que la compréhension de base de la maladie continue d'échapper aux nombreux chercheurs

travaillant sur le cancer : ils ne trouvent rien de mieux à faire que de rechercher encore des gènes pour mieux attaquer les cancers, en favorisant ainsi le développement d’une résistance aux nouveaux médicaments. Le National Cancer Institute a admis que « la biologie de plus de 100 types de cancers s'est avérée bien plus complexe qu'on ne l'imaginait ». Otis Brawley de l'American Cancer Society a été cité pour avoir fait cette déclaration : « une tumeur est plus intelligente que 100 brillants scientifiques cancérologues ».

La question est apparue un beau jour avec la promesse d'une "médecine personnalisée" dans le traitement du cancer, en fonction du profil génétique des patients individuels : cette démarche a subi un sérieux revers lorsque les chercheurs ont constaté que les tumeurs ont plus d'une centaine de mutations génétiques dans les seules régions codantes, et que non seulement les patients individuels diffèrent les uns des autres, mais que les différents secteurs au sein d'une même tumeur donnée ont également des profils génétiques nettement différents (voir [2] Personalized Medicine in Cancer Therapy Fact or Fiction? SiS 54) *.

* Version en français "Médecine personnalisée pour le cancer Données factuelles ou fiction ?" par le Dr Mae-Wan Ho. Traduction et compléments de Jacques Hallard ; accessible par http://isias.transition89.lautre.net/spip.php?article241

C'est précisément l'image à laquelle il fallait s'attendre, si des mutations génétiques sont les effets, plutôt que les causes du cancer : les cellules tumorales mutent tout simplement leurs gènes pour leur permettre de survivre, trop souvent au détriment du patient, grâce à la fluidité du génome, notion tout d'abord découverte dans les années 1970 et abondamment corroborée depuis que le génome humain a été séquencé (voir [3] Living with the Fluid Genome , ISIS publication)*.

* On peut se référer à l’article intitulé ‘La vie après le cauchemar des manipulations génétiques’ du Docteur Mae-Wan Ho. La vie après le cauchemar des manipulations génétiques Docteur Mae-Wan Ho. « Maintenons l'EUROPE à l'abri des OGM » est le titre d'un exposé présenté lors de la rencontre au Parlement Européen sous l'égide de l' I.S.I.S. et de l' I.S.P. le 20 octobre 2004. Traduction en français de Jacques Hallard ; accessible sur le site http://www.i-sis.org.uk/isp/LifeAfterGEFR.php

La cancer est une maladie épigénétique

J'ai évoqué la possibilité que le cancer puisse être une maladie épigénétique dans le dernier chapitre de mon livre [4] Genetic Engineering Dream or Nightmare, ISIS publication), dont la première édition remonte à 1998.

La notion d’épigénétique implique un changement de la cellule ou de l'état d'expression des gènes, en réponse à l'environnement, et qui ne résulte pas directement de l'altération de l'ADN génomique.

J'ai cité un article publié en 1992 [5] par Harry Rubin, professeur émérite de biologie cellulaire et développementale à l'Université de Californie, à Berkeley, aux États-Unis, qui était parmi les premiers à suggérer que le cancer puisse être une maladie épigénétique, alors que presque tout le monde considérait que le cancer était une maladie génétique due à des mutations dans plusieurs «oncogènes» clés.

Harry Rubin avait décrit des expériences effectuées dans deux laboratoires, l'un utilisant les rayons X pour induire une transformation maligne, l'autre à l'aide de l'agent cancérigène méthyl-cholanthrène. Les deux études avaient révélé que la plupart, si ce n'est pas toutes les cellules exposées, avaient été modifiées d'une certaine façon, de sorte que leur progéniture avait une probabilité plus élevée de transformation que chez les cellules non traitées.

En d'autres termes, toute la population des cellules exposées avait montré une probabilité accrue de transformation vers l'état du cancer, et cette probabilité accrue avait été héritée au cours des générations cellulaires ultérieures. Donc, si l'on divise la population exposée en plusieurs sous-populations, chacune d'entre elles devrait montrer essentiellement la même fréquence de transformation. En outre, si celles-ci ont été subdivisées et propagées, la même fréquence de cellules transformées devrait apparaître dans chacune d'elles. Ces hautes fréquences de transformation sont aussi des caractéristiques des transformations spontanées induites par les stress métabolique et d'autres sur des cellules en culture, et elles ne sont pas dues, en conséquence, à des fréquences élevées de mutations.

Encore plus suggestive était l'observation que les clones de cellules transformées par les rayons X ou par un stress métabolique, revenaient à la normale lorsqu'elles étaient placées dans des conditions optimales de croissance. Ces résultats font penser à des taux élevés de réversion dans les premiers stades de développement de la malignité.

Une équipe de scientifiques russes a étudié les transformations spontanées de lignées cellulaires dérivées de souris et de rats reproduits en consanguinité. Les cellules ont produit des sarcomes chez les souris et les rats, à partir desquelles des lignées ont été établies. Les chercheurs ont constaté que sur la culture de cellules provenant des tumeurs, ils ont réussi à obtenir des colonies qui ont été entièrement transformées, ou partiellement transformées ou pas transformées du tout.

Sur six reclonages successifs de colonies transformées, les cellules ont persisté en donnant toutes, les trois types de colonies. Les cellules non-transformées, qui ont perdu leur capacité de donner naissance à des tumeurs chez les animaux, ont présenté des fréquences élevées. Commentant les résultats, Harry Rubin écrivit [5]: « La question se pose ... si le processus sous-jacent dans toutes les tumeurs est fondamentalement un caractère épigénétique. Je ne connais aucune expérience qui exclut cette possibilité ».

La signification vraisemblable est que les mutations ne sont pas la cause principale de la transformation. Au lieu de cela, elles peuvent se produire après la transformation cruciale de l'état cellulaire, qui est le résultat de la réponse à un stress physiologique. Il a également indiqué la possibilité que l'état transformé peut être inversé (à nouveau, grâce au génome fluide).

En effet, il est bien connu que chez des bactéries qui sont soumises à de longues périodes de famine, des mutations non-aléatoires, «adaptatives» ou «dirigées» se manifestent, permetttant ainsi aux bactéries de survivre sur de nouveaux substrats, ou bien sur des substrats qu’elles ne pouvaient pas métaboliser antérieurement. (voir [3, 4, 6] To Mutate or Not to Mutate, SiS 24).

Le biochimiste britannique John Cairns, qui a apporté d'importantes contributions à la définition des mutations adaptatives, avait fait le parallèle entre les conditions qui donnent lieu à des mutations adaptatives chez les bactéries et le cancer dans les cellules de mammifères [7].

Des données récentes sur l'origine épigénétique du cancer

Plus récemment, Karpinets Tatiana et Brent Roy de la Wright State University, à Dayton, dans l’Ohio aux États-Unis, ont proposé que les cellules exposées à des environnements stressants répondent par des changements épigénétiques adaptatifs : il en résulte des mutations ‘adaptées’ qui surviennent dans le long terme [8]. Il est intéressant de noter que le phénomène est parallèle à une hypothèse de l'évolution épigénétique que Peter Saunders et moi-même avions déjà proposée en 1979 [9] (voir [10] Development and Evolution Revisited, ISIS scientific publication, pour une revue récente et l'évaluation de l'hypothèse).

Plus précisément, Karpinets et Roy ont proposé que les cellules réagissent au stress avec des changements épigénétiques par une hyperméthylation (extinction ou inhibition) des gènes suppresseurs de tumeur qui sont impliqués dans un arrêt du cycle cellulaire, ainsi que dans l'apoptose (suicide cellulaire programmé) et la réparation de l'ADN; une hypométhylation (qui se traduit ainsi par une activation) des proto-oncogènes associés à une activité de prolifération persistante, va globalement déméthyler le génome, ce qui favorise l'activation de répétitions d'ADN et la promotion de l'instabilité du génome.

La méthylation consiste à ajouter un groupe méthyle CH3 d'une base cytosine directement, avant une base guanine dans l'ADN de la même chaîne ; cela a pour effet ‘d’éteindre’ les gènes. Inversement, l'élimination du groupe méthyle CH3, ou une sous méthylation, réactive les gènes concernés.

En raison de ces changements épigénétiques, les cellules continuent à se reproduire, en activant les processus liés à la promotion de la réplication, et en supprimant les processus de suppression liés à l'inhibition de la prolifération, à l'arrêt du cycle cellulaire, à l'apoptose, et à la réparation de l'ADN. La plupart des oncogènes connus sont des régulateurs clés de ces processus. La génération de mutations par des réplications de l'ADN à tendance erronée n'est pas aléatoire. Au lieu de cela, les mutations correspondent à des altérations épigénétiques [8].

Les gènes hyperméthylés sont connus pour être prédisposés à toutes sortes de mutations: ponctuelles, du cadre de lecture, des sens inversés et des suppressions ou délétions qui se traduisent par une perte de fonction. D'autre part, l'hypométhylation prédispose à des mutations chromosomiques, à des réarrangements et à l’aneuploïdie, conférant généralement un gain de fonction.

En outre, la déméthylation globale conduit à une variété de mutations à travers l'activation de répétitions d'ADN. En somme, les modifications épigénétiques prédisposent les cellules à générer des mutations adaptatives qui sont caractéristiques des cellules tumorales.

Parmi les éléments de preuve, cités à l'appui de l’hypothèse émise par ces chercheurs, il est noté que les changements épigénétiques, dans les cellules exposées au stress, sont

en effet similaires à ceux qui sont observés dans les stades précancéreux et au début du développement du cancer.

Par exemple, de nombreuses études ont montré une ‘extinction’ épigénétique précoce de gènes impliqués dans un arrêt du cycle cellulaire et dans l'apoptose, dont les inhibiteurs de kinases dépendantes de la cycline : p16, p14, p73, APC, et DAP-kinase.

L’hypométhylation précoce est retrouvée pour les facteurs de transcription qui sont impliqués dans l'activation de la prolifération, tels que c-myc et c-fos, ainsi que pour la transduction des signaux de prolifération et de survie, tels que l'EGFR et Ras.

Karpinets et Roy ont également souligné que les cellules de rongeurs en culture subissent facilement des transformations néoplasiques «spontanées» (croissance anormale qui peut ne pas-être maligne). Dans une culture primaire de cellules embryonnaires de souris, un petit nombre de cellules arrivent à survivre après la crise d’apoptose, en formant des lignes de cellules immortelles qui peuvent envahir les cultures. Ces cellules sont amorcées pour les modifications malignes.

L'hypothèse peut expliquer les effets retardés des facteurs environnementaux sur le développement du cancer, sur la période de latence correspondant à l'adaptation épigénétique (même si elle n'explique pas pourquoi des périodes de latence différentes existent).

Une question majeure qui se pose concerne les mécanismes qui sont responsables de la «reprogrammation» épigénétique des cellules soumises au stress.

Evolution des tumeurs et mutations adaptatives

Chen Ding-Shinn et Wu Chung-I de l'Institut de Génomique de Beijing, auprès de l'Académie chinoise des sciences en Chine, sont les principaux auteurs d'un rapport d'une équipe de 44 chercheurs qui ont analysé l'évolution des tumeurs dans un seul cas de carcinome hépatocellulaire de manière exhaustive [11 ].

Ils voulaient savoir combien de mutations adaptatives sont à l’origine de la croissance de la tumeur, à quel point chaque mutation stimule la croissance, et de quels types de mutations il s’agit. Les mutations concernant les cancers sont souvent divisées en ‘conducteurs’, initiateurs qui contribuent directement à la formation des tumeurs, d’une part, et d'autres qui sont simplement des ‘passeurs’, par ailleurs. L'équipe de chercheurs a décidé d’apporter des réponses dans la dynamique de la prolifération des cellules tumorales chez le patient.

Ils ont utilisé des techniques de séquençage de nouvelle génération qui peuvent générer rapidement d'énormes quantités de données sur les séquences, pour chaque séquence répétée de nombreuses fois, afin que les fréquences des différentes variantes puissent être déterminées et que les variants rares puissent être détectés.

La patiente avait une infection chronique par l'hépatite B, et on lui a diagnostiqué un carcinome hépatocellulaire à l'âge de 35 ans. Une tumeur primaire supprimée dans un premier acte chirurgical était de stade II à III (IV étant le plus avancé). Quinze mois après une tumeur récurrente a été éliminée dans le foie régénéré à l'emplacement de la

première résection, ainsi qu’une plus petite tumeur récurrente identifiée à un second site à proximité. L'équipe a échantillonné neuf sections différentes à partir des trois tumeurs et sept sections de plus au niveau des zones adjacentes des tissus non tumoraux.

Certaines sections ont été soumises à l'exon (séquence codante) ainsi qu’à l'ensemble du séquençage du génome. Le séquençage de l’exome de manière sélective, ou exon, sépare les régions codantes ou les exons qui sont traduits en protéines. Dans le génome humain, il y a quelque 180.000 exons, qui représentent environ 1% du génome [12]).

Parmi les mutations validées, 24 étaient des changements d'acides aminés, et 22 étaient de variants grande taille (> 1 Mo) d'insertion / délétion quant au nombre de copies. Ces mutations somatiques ont permis de définir quatre lignées évolutives entre les cellules tumorales. L'évolution séparée et l'expansion de ces lignées étaient récentes et rapides, chacune ayant apparemment une seule mutation codant pour des protéines, constituant une lignée spécifique. Ainsi, trois changements dans le codage: CCNG1, p62, et un gène de fusion d'insertion / délétion, ont été jugés comme des mutations conduisant à la tumeur. Ces trois mutations affectent le contrôle du cycle cellulaire et l'apoptose, et elles sont fonctionnellement distinctes des mutations qui se sont accumulées plus tôt, dont bon nombre sont impliquées dans l'inflammation / l'immunité ou dans l’ancrage cellulaire.. Les premières mutations «de fond» sont soupçonnées de prédisposer les cellules à des mutations qui conduisent à des tumeurs.

Toutefois, les chercheurs ont averti que les résultats obtenus ne peuvent pas être généralisés à d'autres tumeurs, car chaque tumeur peut avoir son propre répertoire de mutations conductrices et qui pourraient être la cible de la thérapie du cancer.

Ainsi, les données disponibles suggèrent que le stress chronique et l'inflammation peuvent prédisposer les cellules de manière épigénétique à des mutations dans les gènes liés au stress, mais des modifications supplémentaires de mutations dans les gènes du contrôle du cycle cellulaire et du suicide cellulaire par apoptose, sont impliquées dans le déclenchement de la formation de tumeurs. Ceci est confirmé par les derniers résultats de recherche sur la prévention du cancer.

De nouvelles études [13, 14] confirment que l'ingestion quotidienne de faibles doses (75 mg) d'aspirine était suffisante pour réduire significativement le risque d'une gamme de cancers, en particulier le cancer colorectal, ainsi que les cancers de l'œsophage, de l'estomac, de la vésicule biliaire et du sein. Cette prise d’aspirine empêche également la formation de métastases à partir de cancers existants. L'aspirine est connue pour ses propriétés anti-inflammatoires [15].

Comment les cancers peuvent être évités

Les causes profondes des cas de cancers sont en grande majorité dues à l'environnement, comme cela est généralement reconnu [16, 17], et elles sont donc en grande partie évitables. Pourtant, très peu d'investissements ont été consacrés à la prévention du cancer par rapport aux centaines de milliards qui ont été dépensés pour le traitement ou pour des remèdes potentiels.

Dans un examen complet, Bharat Aggarwal et son équipe de l'Université du Texas à Houston aux Etats-Unis, ont rapporté que seulement 5 à 10% de tous les cas de cancer

peuvent être attribués à des défauts génétiques pré-existants, les 90-95% restant des cas sont dus à l'environnement [17].

De tous les décès liés au cancer, quelques 25-30% sont dus au tabac, 30-35% sont liés à l'alimentation (aliments frits, viande rouge, alcool), 15-20% résultent d'infections (infections virales en particulier), et le reste est du aux rayonnements (à la fois ionisants et non ionisants), au stress, à l'inactivité physique, aux polluants environnementaux, etc…

Les chercheurs de l’équipe d’Aggarwal suggèrent que l'inflammation des tissus est le lien entre les agents qui causent le cancer, qui peuvent être corrigés par des agents anti-inflammatoires. Ils recommandent, entre autres choses, d'arrêter de fumer, de manger moins de viande, et de boire moins d'alcool et, à la place, de manger plus de fruits, de légumes et de céréales en grains entiers, qui sont tous riches en anti-oxydants qui neutralisent les espèces réactives de l'oxygène (ROS), des agents pro-inflammatoires produits par les cellules soumises au stress. (Le rôle des ROS sera examiné dans un rapport ultérieur [18] Cancer a Redox Disease, SiS 54).

* Version en français intitulée ‘ Le cancer est une maladie qui dépend des réactions d’oxydo-réduction’.

Aggarwal et ses collègues insistent sur la prévention du cancer par l'alimentation, par des régimes et ils mettent l’eau à la bouche avec de longues listes (accompagnées d’illustrations) de fruits, de légumes, d’épices, de condiments et de céréales, qui sont répartis partout dans la monde, et qui ont le potentiel de prévenir les cas de cancers [17].

Les fruits recommandés sont les suivants : pomme, abricot, banane, mûre, cerise, agrumes, datte, durian, raisin, goyave, groseille à maquereau indienne, mangue, pomme Malay, mangoustan, ananas et grenade.

Les légumes conseillés sont les suivants : artichaut, avocat, choux de Bruxelles, brocoli, choux pommés divers, chou-fleur, carotte, daikon (radis blanc chinois / japonais), chou-rave, oignon, tomate, navet, ulluco (un légume-racine de la région andine de l'Amérique du Sud), cresson, gombo, pomme de terre, ‘fiddle head’ (les feuilles tendres de fougère plumeuse qui se trouve le long des cours d'eau douce dans les provinces maritimes du Canada et des États-Unis), radicchio (légume italien à feuilles rouges), komatsuna (légume chinois d’une variété de Brassica rapa à feuilles vertes,), les feuilles d’une plante arbustive salée Atriplex hortensis (une plante tolérante au sel qui est utilisée comme nourriture depuis l'âge de pierre), courges d'hiver, courgette, laitue, épinards.

Les épices et les condiments sont un trésor avec la diversité suivante : curcuma, graines de sésame, cardamome, coriandre, poivre noir, girofle, fenouil, romarin, moutarde, réglisse, ail, gingembre, persil, cannelle, feuilles de curry, Kalonji, fenugrec, noix de pécan, anis étoilé, graines de lin, moutarde noire, pistache, noix, arachides, noix de cajou.

Les céréales en grains entiers sont le riz, le blé, l'avoine, le seigle, l'orge, le maïs, le jowar (sorgho), le millet perlé, le millet des oiseaux, le petit mil, le haricot ‘rognon’, le soja, le haricot mungo, le haricot noir, le pois d'Angole, le pois vert, les haricots à grains rouges

et noirs et toutes les variétés de lentilles : pardina espagnole, brune, verte, , blanc ivoire, mélanges multicolores, petite pourpre, petite dorée et ‘rouge du chef’.

Et n'oubliez pas de boire du thé vert, aux propriétés anti-cancéreuses prouvées [19] (Green Tea Against Cancers, SiS 33) et qui présente de nombreux avantages pour la santé [20] (Green Tea, The Elixir of Life? SiS 33).

Aggarwal et ses collègues a omis de mentionner une chose importante : manger des aliments issus de la production biologique, qui sont connus pour contenir plus d'antioxydants contre le cancer, ainsi que d'autres nutriments bénéfiques, tout en étant exempts de résidus de pesticides qui causent le cancer, et sans la pollution des engrais chimiques ; ces produits alimentaires provenant de l’agriculture biologique répondent également au besoin impérieux d’atténuer le changement climatique et de nous permettre de nous y adapter ([21] Food Futures Now: * Organic * Sustainable * Fossil Fuel Free , ISIS publication).

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Définitions et compléments

Cancer – Document Futura-Sciences

Un cancer est une pathologie caractérisée par la présence d'une (ou de plusieurs) tumeur maligne formée à partir de la transformation par mutations ou instabilité génétique (anomalies cytogénétiques), d'une cellule initialement normale.

Formation du cancer

La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de contrôle du cycle cellulaire, une insensibilité à l'apoptose, des anomalies de la réparation de l'ADN. Les cancers sont alors classés selon le type de la cellule dans laquelle s'est produite la première transformation (lymphomes, carcinomes, sarcomes) ; cette première cellule maligne s'étant ensuite divisée, formant la tumeur primaire constituée de cellules clonales.

Évolution du cancer

Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de l'organisme par échappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire : on parle alors de métastase.

Pour en savoir plus sur les différents cancers, consultez les questions-réponses ciblées de Futura-Sciences, sur :

le cancer du foie ; le cancer du poumon ; le cancer du sein ; le cancer de la peau ; le cancer de la thyroïde ; le cancer de la vessie ; le cancer de la prostate ; le cancer colorectal ; le cancer de l'estomac ; le cancer de l'œsophage ; le cancer du rein

http://www.futura-sciences.com/fr/question-reponse/t/cancer/d/le-cancer-de-la-peau-en-detail_1354/.

Photo - Le cancer est la première cause de mortalité en France. Ici, des cellules de cancer du poumon. © Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20© 2001-2012 Futura-Sciences, tous droits réservés –Source www.google.fr/search?source=ig&hl=fr&rlz=1G1GGLQ_FRFR368&q=cancer&btnG=Recherche+Google

Cancer – Introduction d’un article Wiipédia

Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier est menacée. Ces cellules dérivent toutes d'un même clone, cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caractéristiques lui permettant de se diviser indéfiniment. Au cours de l'évolution de la maladie, certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des métastases. Pour ces deux raisons, le dépistage du cancer doit être le plus précoce possible.

« Cancer » est un terme général désignant une maladie pour lesquelles certaines cellules d'un organisme adoptent un comportement anormal caractérisé par1,2,3,4 : une indépendance vis-à-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifération cellulaire ; une insensibilité aux signaux et mécanismes anti-prolifératifs ; une capacité proliférative qui n'est plus limitée (croissance à l'infini) ; la disparition du phénomène d'apoptose ; une capacité anormale à susciter l'angiogenèse ; et l'acquisition d'un pouvoir invasif et de production de métastases.

Les nouvelles cellules résultantes, dites cancéreuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un néoplasme) ou se propager à travers le corps.

Les facteurs de risques sont internes (génome, mutation 5 , etc.), induction par un agent infectieux, etc. et/ou externes (alimentation, exposition à des substances cancérigènes ou à des conditions telles que l'irradiation, etc.). Des facteurs hormonaux, épigénétiques et psychosomatiques sont possibles. 90 à 95 % des cas de cancers ne sont pas attribuables à des mutations génétiques6.

Durant la dernière décennie, plusieurs types de cancers semblent en augmentation, si dans certains cas cette progression est facilement liée à des facteurs de risque identifiés (tabac, alcool, polluants industriels reconnus cancérigènes, obésité, sédentarité, exposition au soleil) dans certains cas il est difficile d'attribuer à des facteurs précis l'augmentation observée. L'amélioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de l'incidence de certains cancers. À l'inverse une étude de l'Institut de veille sanitaire montre que les cancers de l'estomac, de l'oesophage (chez l'homme), du col de l'utérus et le lymphome Hodghinien ont régressé entre 1980 et 20009.

Sommaire

• 1 Terminologie et étymologie

• 2 Biologie

o 2.1 Typologie

o 2.2 Génétique

o 2.3 Transformation cellulaire

o 2.4 Chronologie de la transformation cancéreuse

o 2.5 Origine

o 2.6 Évolution

• 3 Causes

o 3.1 Risques endogènes

o 3.2 Risques dits « environnementaux »

• 4 Prévention

o 4.1 Dépistage

• 5 Diagnostic

• 6 Traitements

o 6.1 Traitements alternatifs

o 6.2 Soutien psychologique

• 7 Coûts économiques et socioéconomiques

• 8 Statistiques par pays

o 8.1 France

o 8.2 Taux de survie et surmortalité

o 8.3 Chez l'enfant

• 9 Épidémiologie

• 10 Historique

• 11 Chez les animaux

• 12 Notes et références

• 13 Voir aussi

o 13.1 Articles connexes

Article complet sur http://fr.wikipedia.org/wiki/Cancer

Épigénétique – Extrait d’un article Wikipédia

L'épigénétique est le domaine qui étudie comment l'environnement et l'histoire individuelle influent sur l'expression des gènes, et plus précisément l'ensemble des modifications transmissibles d'une génération à l'autre et réversibles de l'expression génique sans altération des séquences nucléotidiques.

L'existence de phénomènes épigénétiques se retrouve dans l'interrogation de Thomas Morgan « Si les caractères de l'individu sont déterminés par les gènes, pourquoi toutes les cellules d'un organisme ne sont-elles pas identiques ? »

En effet, chaque cellule d'un même organisme ayant un même patrimoine génétique - mis à part quelques rares mutations somatiques - leurs différences supposent une expression différentielle des gènes. Les phénomènes épigénétiques peuvent donc être définis dans un sens restreint comme les phénomènes de modification du patron d'expression des gènes sans modification de la séquence nucléotidique : par exemple méthylation des cytosines ou des protéines histones liées à l’ADN. Ces changements peuvent se produire spontanément, en réponse à l'environnement, y compris psychologique2, ou du fait de la présence d'un allèle particulier. Elles ont la particularité d'être héritables d'une génération de cellule à l'autre au cours de la mitose voire sur plusieurs générations d'organismes au cours de la méiose, même si leur cause a disparu.

Une autre preuve de l'existence de l'épigénétique est l'ensemble des différences physiques et biologiques qui apparaissent chez les vrais jumeaux (monozygotes) qui vivent et se nourrissent dans des environnements différents.

Au cours du développement, vient ainsi s’ajouter à l’héritage génétique une programmation par des processus épigénétiques, elle-même sous l’influence d’une multitude de facteurs environnementaux.

« On peut sans doute comparer la distinction entre la génétique et l’épigénétique à la différence entre l’écriture d’un livre et sa lecture. Une fois que le livre est écrit, le texte (les gènes ou l’information stockée sous forme d’ADN) seront les mêmes dans tous les exemplaires distribués au public. Cependant, chaque lecteur d’un livre donné aura une interprétation légèrement différente de l’histoire, qui suscitera en lui des émotions et des projections personnelles au fil des chapitres. D’une manière très comparable, l’épigénétique permettrait plusieurs lectures d’une matrice fixe (le livre ou le code génétique), donnant lieu à diverses interprétations, selon les conditions dans lesquelles on interroge cette matrice. »3.

Des phénomènes épigénétiques ont été mis en évidence chez les Eucaryotes et les procaryotes, et d'abord chez les plantes (où des caractères acquis par un individu, peuvent être transmis aux générations suivantes, propriété utilisées par les sélectionneurs).Les épimutations sont bien plus fréquentes que les mutations classiques de l’ADN. L'épigénome a une stabilité dynamique.

Les phénomènes épigénétiques couvrent les paramutations, le bookmarking (en), le phénomème d'empreinte, l'extinction de gène, l'Inactivation du chromosome X, l' effet de position (en), la reprogrammation (en), la transvection (en) 4 , l'effet maternel (l'effet paternel est plus rare car le sperme est un vecteur moins important de matériel non nucléotidique), la régulation des modifications d'histone et de l'hétérochromatine. Ils sont entre autres impliqués dans l'évolution des cancers, la tératogenèse, certaines maladies génétiques (disomie uniparentale ou maladie lié à l'empreinte génomique) ainsi que dans les limitations de la parthénogenèse ou du clonage.

Schéma à consulter à la source - Les mécanismes épigénétiques peuvent être perturbés ou influencés in utero et dans l'enfance. La pollution chimique, les médicaments et les drogues, le vieillissement et l'alimentation sont des facteurs qui peuvent agir sur l'épigénome. Les histones sont des protéines autour desquelles l'ADN peut s'enrouler, ce qui le rend plus compact et en régule l'expression génique. Le cancer, l'autoimmunité, les troubles psychiatriques et le diabète peuvent résulter de dérangements épigénétiques. Les modifications d'histones consistent en la liaison de facteurs épigénétiques aux « queues » des histones, qui modifie l'enroulement de l'ADN autour des histones et, par conséquent, la disponibilité de certains gènes pour la transcription 1 .

Sommaire

• 1 Rappels historiques

• 2 Épigénome

• 3 Processus de transmission épigénétique

o 3.1 Transcription d'ARN

o 3.2 Système de transmission structurelle

o 3.3 Modifications de la chromatine

o 3.4 Modification chimique de l'ADN

o 3.5 Prions

• 4 Codage épigénétique et évolution

• 5 Effets épigénétiques possibles sur l'être humain

o 5.1 Épigénétique et cancer

• 6 Le terme d'épigénétique en psychologie

• 7 Thérapeutique

o 7.1 Thérapies épigénétiques

o 7.2 Thérapies indirectement épigénétiques

• 8 Notes et références

• 9 Voir aussi

o 9.1 Bibliographie

o 9.2 Articles connexes

o 9.3 Liens externes

Article complet sur http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89pig%C3%A9n%C3%A9tique

Fluidité du génome ou génome fluide – Note du traducteur : cette notion est relativement récente en biologie et en génétique et très peu de références en français sont encore disponibles à ce jour. Nous reprenons à la suite une note sur le sujet.La fluidité des génomes, par Eric Coissac, INRIA Rhône-Alpes - HELIX

Depuis le milieu des années 1990 et la publication des deux premiers génomes complètement séquencés (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae), la biologie a franchi une nouvelle étape. Après la révolution de la biologie moléculaire du début des années 1970 et la vision, que certains qualifient de réductionniste, qu'elle a amenée, l'ère de la génomique fait actuellement évoluer la biologie vers une vision plus

intégrative. Ce nouvel engouement pour une biologie dite intégrative a permis de prendre conscience que l'idée selon laquelle l'inventaire complet des gènes d'un organisme permettrait d'appréhender son fonctionnement est une vision simpliste, bien qu'elle ait justifié en grande partie le développement de nombreux "projets génomes".

J'ai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au début des projets génomes et j'ai, dans ce cadre, participé au projet de séquençage du génome de la levureSaccharomyces cerevisiae. Je ne pourrais dire si c'est en opposition à l'idée du génome vu comme un simple sac à gènes, mais dès ce moment, j'ai orienté mon travail de recherche vers l'étude de l'évolution de la structure des chromosomes de la manière la plus indépendante possible des gènes qu'ils portent. Il m'importe, au travers de mes travaux, d'essayer de mettre en évidence des contraintes évolutive qui sont liées à la nature même du support de l'information génétique et non à l'information portée.

La stratégie suivie m'a conduit à étudier les mécanismes de duplication à l'origine de nombreux remaniements chromosomiques. Il m'a été ainsi possible de proposer un modèle expliquant l'origine de nombreuses répétitions observables dans les génomes ainsi que leurs évolutions. Ce modèle semble être applicable, pour ses grandes lignes, aux trois super règnes (Eucaryotae, Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractère ancestral des mécanismes sous-jacents.

Même si l'exercice présente un intérêt, il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les résultats ainsi obtenus avec des données relatives à l'information présente sur les chromosomes, et donc à la fonction des gènes codés par ceux-ci. La mise en place du lien entre les données de répétitions dont je dispose et les données fonctionnelles disponibles relève de l'intégration et donc de la représentation des connaissances. MicrOBI peut être considéré comme ma réponse à ce problème. Aujourd'hui cette base de données permet de maintenir cohérents les liens existant entre plusieurs bases de données publiques décrivant différents types d'informations biologiques. L'ajout des données de répétition au schéma actuel permettra de poser au système des requêtes complexes intégrant les différents niveaux de données que sont le génome, le protéome et les classifications fonctionnelles. Source :http://www-helix.inrialpes.fr/IMG/pdf/hdr-coissac.pdf via http://tel.archivesouvertes.fr/tel-00011102/en/

Glioblastome – Extrait d’un article de Wikipédia

Le glioblastome ou glioblastome multiforme (GBM), également connu sous le nom d'astrocytome de grade 4, est la tumeur primitive du cerveau la plus fréquente et la plus agressive.

Le traitement peut comprendre de la chimiothérapie, de la radiothérapie et de la chirurgie. Ces mesures sont considérées comme palliatives, c'est-à-dire qu'elles ne permettent pas la guérison. L'espérance de vie à cinq ans de cette maladie a peu évolué ces trente dernières années, et ne dépasse pas les dix pour cent. Même avec une résection chirurgicale complète de la tumeur, combinée aux meilleurs traitements disponibles, le taux de survie au GBM reste très faible.

Sommaire

• 1 Épidémiologie

• 2 Causes

• 3 Pathogenèse

• 4 Symptômes

• 5 Diagnostic

• 6 Traitement

o 6.1 Traitement symptomatique

o 6.2 Traitement antitumoral

o 6.3 Traitement palliatif

• 7 Récidives

• 8 Pronostic

• 9 Notes et références

• 10 Liens externes

Épidémiologie

Elle représente 70 % des tumeurs primitives malignes du cerveau1 et 20% de toutes les tumeurs intra-crâniennes. Le GBM reste rare et ne représente que 2 ou 3 cas pour 100 000 personnes en Europe et en Amérique du Nord.

Causes

Presque tous les cas de GBM sont sporadiques, sans prédisposition familiale, même si des anomalies chromosomiques comme la mutation des gènes PTEN, MDM2, et p53 sont fréquemment rencontrées dans ces tumeurs. Des signaux anormaux des facteurs de croissance associés aux gènes EGFR, et PDGF sont également perçus. Une délétion du gène NFKBIA, codant pour un inhibiteur du système EGFR, entraîne une surexpression de ce dernier et serait une voie d'activation des glioblastomes2.

Article complet sur http://fr.wikipedia.org/wiki/Glioblastome_multiforme

Glycolyse – Extrait d’un article Wikipédia

La glycolyse (γλῠκὖς glykýs « sucré » et λύσις lýsis « dissolution ») ou voie d'Embden-Meyerhof-Parnas est une voie métabolique d'assimilation du glucose et de production d'énergie. Elle se déroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule. Comme son nom l'indique elle nécessite du glucose et a pour produit du pyruvate. Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs, qui se déroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le

cytoplasme des bactéries en aérobiose, soit être métabolisé par fermentation en anaérobiose, pour produire par exemple du lactate ou de l'éthanol.

Sommaire

• 1 Principe général

• 2 Étapes de la glycolyse

o 2.1 Activation des hexoses par phosphorylations successives

2.1.1 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate

2.1.2 Isomérisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate

2.1.3 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-1,6- diphosphate

o 2.2 Clivage du fructose-1,6-diphosphate en deux molécules de

glycéraldéhyde-3-phosphate

2.2.1 Clivage du fructose-1,6-diphosphate en glycéraldéhyde-3- phosphate et dihydroxyacétone phosphate

2.2.2 Isomérisation de la dihydroxyacétone phosphate en glycéraldéhyde-3-phosphate

o 2.3 Récupération de l'énergie investie dans les phosphorylations

2.3.1 Phosphorylation du glycéraldéhyde-3-phosphate en 1,3- diphosphoglycérate

2.3.2 Conversion du 1,3-diphosphoglycérate en 3-phosphoglycérate avec récupération d'ATP

2.3.3 Isomérisation du 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate

2.3.4 Conversion du 2-phosphoglycérate en phosphoénolpyruvate

2.3.5 Conversion du phosphoénolpyruvate en pyruvate avec récupération d'ATP

• 3 Bilan de la glycolyse

• 4 Régulation de la glycolyse

o 4.1 Régulation de la PFK-1

o 4.2 Régulation de la pyruvate kinase

o 4.3 Régulation au niveau de l'hexokinase

• 5 Réoxydation des coenzymes

• 6 Notes et références

• 7 Voir aussi

o 7.1 Articles connexes

Principe général

La glycolyse est un mécanisme de régénération d'ATP qui ne nécessite pas d'oxygène. Au cours de ce processus, on assiste à :

• des réactions d'oxydo-réduction au cours desquelles un accepteur d'électrons

(coenzyme NAD + ) est réduit :

NAD + + 2 H + + 2 e − → NADH + H + .

• des synthèses d'ATP par phosphorylation d'ADP (formation de quatre molécules d'ATP, mais consommation de deux molécules d'ATP, soit au total formation nette de deux molécules d'ATP) :

2 ADP + 2 Pi + 2 H + → 2 ATP + 2 H2O.

Le symbole Pi représente ici le phosphate inorganique HPO42-, ou hydrogénophosphate1.

La glycolyse se traduisant par la réduction de coenzymes, elle s'accompagne donc de l'oxydation de molécules organiques. On peut dire qu'elle correspond à l'oxydation du glucose en pyruvate :

glucose + 2 NAD + → 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + ),

couplée à :

2 ADP + 2 Pi + 2 H + → 2 ATP + 2 H2O,

soit au total

glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + → 2 pyruvate* + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O.

* Le pyruvate CH3-CO-COO- désigne en toute rigueur la base conjuguée de l'acide pyruvique CH3-CO-COOH.

Article complet sur le site http://fr.wikipedia.org/wiki/Glycolyse

Glycolyse – Document Université Jussieu, Paris. Contributions de Caroline Benlot, Nicole Blanchouin. Collaboration : Philippe Denoulet

La voie de la glycolyse correspond à une série de réactions catalysées par des enzymes qui dégradent une molécule de glucose (6 carbones) en deux molécules de pyruvate (3 carbones). Chez les eucaryotes, cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule.

Cette voie métabolique produit de l'énergie libre sous forme d'ATP. Il est à noter que tous les intermédiaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphorylés ce qui leur confère une charge négative nette à pH 7, les empêchant ainsi de diffuser à l'extérieur de la cellule.

La glycolyse se décompose en deux phases :

- La phase préparatoire où le glucose est transformé en deux trioses phosphates avec consommation d'énergie.

- La phase de remboursement qui produit de l'énergie sous forme d'ATP.

Le bilan global de la glycolyse est :

Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH

Les différents chaînons métaboliques intervenant dans la glycolyse sont, soit des réactions simples, soit des réactions décomposables en réactions simples. Parmi les dix réactions enzymatiques de la glycolyse, trois sont exergoniques et donc irréversibles. Les autres chaînons s'effectuant avec des ΔG proches de l'équilibre sont réversibles et permettent la gluconéogenèse.

Source http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Metabo/glyco1.html

Médecine personnalisée – Articles sélectionnés par Jacques Hallard.

Médecine personnalisée : la révolution est en marche – Document ‘Groupe Les échos.fr’. Par Marc-Olivier Bévierre / Partner, Cepton Strategies, bureau de Paris. 03 décembre 2011.

Du profilage des patients aux thérapies géniques, en passant par le diagnostic moléculaire et de nouvelles formes de vaccination, les possibilités ouvertes par la médecine personnalisée sont immenses. C’est aussi un enjeu considérable pour l’économie des systèmes de santé, et bien sûr pour les grandes firmes pharmaceutiques, qui ont dû repenser en profondeur leurs démarches de recherche et développement.

Le concept de médecine personnalisée a été développé il y a deux décennies par la société suisse Roche, l’un des leaders mondiaux de l’industrie pharmaceutique. Le concept initial était fondé sur une réalité très simple dans la pratique médicale : le même médicament peut provoquer des réactions différentes selon les patients, et pour un patient donné, certains médicaments fonctionnent et d’autres non.

Avec l’introduction dans les années 1990 de l’Herceptine, un traitement pour le cancer du sein, Roche a démontré qu’il était possible d’anticiper, grâce à un simple test sur les patients, ceux pour qui le traitement serait le plus bénéfique, et ceux pour qui il ne le serait probablement pas.

Il est désormais possible de personnaliser les traitements, c’est-à-dire de n’administrer un médicament qu’aux patients qui réagissent positivement. L’impact de cette nouvelle approche est énorme : une efficacité accrue, moins d’effets secondaires, et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopérant.

Les cinq grandes approchesCette première forme de médecine personnalisée a ouvert la voie à une multitude d’approches différentes, que l’on peut classer en cinq catégories.

1. La médecine stratifiée. C’est l’approche retenue pour l’Herceptine : elle consiste à diviser les patients en quatre groupes, en fonction de leur réaction à un médicament en termes d’efficacité et d’effets secondaires. Le médicament est administré uniquement au groupe pour lequel la réponse aura été positive et qui n’aura pas présenté d’effets secondaires.

2. Les vaccinations antitumorales. Il s’agit d’une autre forme de médecine personnalisée ; ici le système immunitaire du patient est “entraîné” à détruire les cellules tumorales. On obtient un tel résultat en réinjectant dans le corps d’un patient un échantillon de ses propres cellules, après un traitement externe. Les cellules ainsi traitées sont destinées à stimuler le système immunitaire du patient spécifiquement contre les cellules tumorales.

3. L’ingénierie tissulaire. La reconstruction tissulaire est un domaine médical nouveau et extrêmement prometteur. Elle s’accomplit grâce à l’implantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommagé et de le “réparer”. Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-même, après traitement externe, soit de cellules souches provenant de donneurs.

4. La thérapie génique. Elle vise à modifier le génome d’un patient afin d’éliminer la mutation qui est à l’origine d’une maladie. Il y a trois types de thérapie génique : la transfection permanente d’ADN, la transfection transitoire d’ADN, et les thérapies portant sur l’ARN. Aujourd’hui le premier type a été pratiquement abandonné : altérer de façon permanente le génome d’une personne peut avoir des conséquences sur le long terme, y compris après la mort du patient – puisque les modifications de son génome seront aussi transmises à sa descendance. Qui plus est, elle a souvent des conséquences imprévisibles sur d’autres processus biologiques. La recherche se concentre à présent sur les deux autres approches, qui ont, elles, l’avantage d’être réversibles. Les premiers médicaments arrivent maintenant sur le marché. Un exemple intéressant : le Glybera, premier traitement efficace contre la LPLD, une maladie orpheline dont les patients ont un déficit en protéines LPL, ce qui entraîne l’apparition de diabète et de maladies cardiovasculaires.

5. Le profilage du risque. La forme la plus médiatisée de médecine personnalisée est probablement le profilage du risque : grâce au séquençage du génome d’un patient, il devient désormais possible de calculer le risque que cette personne développe un jour une maladie. Etant donné que le coût total pour séquencer le génome entier d’une personne diminue d’année en année, il sera bientôt possible pour tout le monde d’obtenir son propre séquençage de génome, et donc de connaître son profil de risque pour un certain nombre de maladies. Par ailleurs, certaines autres formes de profilage du risque, plus précises, existent déjà : en cardiologie par exemple, en mesurant le niveau de concentration d’une certaine protéine dans le sang, il devient possible de prédire avec précision le risque pour un patient d’avoir un accident cardio-vasculaire (AVC, insuffisance cardiaque) dans les mois ou les années à venir.

Le profilage du risque est un aspect particulièrement important pour la médecine personnalisée, car il ouvre la voie à la prévention, une source potentiellement gigantesque de bien-être pour les personnes mais aussi d’économies substantielles pour les systèmes de santé.

Afin de comprendre pourquoi et comment l’industrie de la santé tout entière se tourne d’ores et déjà vers la médecine personnalisée, il est important de s’arrêter un instant sur la révolution scientifique qui a déclenché ce changement de paradigme.

Le diagnostic moléculaire, moteur sous-jacentTout au long des dix dernières années, l’amélioration de la productivité en R & D a été l’un des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques. Alors que la plupart de leurs médicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public – depuis 2004 et jusqu’à 2012 – et en l’absence d’un nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associée, cette riche industrie a été confrontée à une pression croissante pour aller vers plus d’innovation.

Rationaliser la gestion des projets de R & D, former des alliances, construire des accords à long terme avec des équipes de recherche universitaires ou en biotechnologie, breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiquées : autant de réponses qui caractérisent ce défi et qui parfois ont été très efficaces. Cependant, aucune de ces approches n’a vraiment abordé le problème qui est aujourd’hui au cœur de la recherche et du développement pharmaceutique. Pour trouver demain de nouveaux médicaments, les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moléculaires qui régissent les maladies, et comment la diversité génétique des patients influe sur les résultats des traitements.

Parallèlement, l’industrialisation des techniques de biologie moléculaire a permis d’importants progrès dans la détection et l’analyse de molécules d’une complexité toujours croissante telles que de longs fragments d’ADN / ARN, des protéines, voire des cellules entières. Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir à une compréhension beaucoup plus précise des processus moléculaires qui sont à l’origine de nombreuses maladies. Le potentiel de ce qu’on appelle maintenant le diagnostic moléculaire est immense, non seulement en termes de R & D, mais aussi dans la pratique médicale quotidienne.

À l’autre extrémité du spectre, les systèmes de santé sont de plus en plus sous pression. Ils ne remboursent plus que les médicaments qui apportent un réel plus par rapport aux traitements déjà en place, et dans certains cas, ils ne paient que si le traitement a un résultat positif. Dans un nombre croissant de systèmes de santé, le besoin d’un retour sur investissement – sujet qui était tabou dans le passé – est en train de devenir une réalité.

Le diagnostic moléculaire fournit à ces deux défis la réponse de la science : non seulement il accroît la productivité de R & D, mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qu’ils font et quelle est l’efficacité réelle de leurs décisions thérapeutiques. Au final, ils traitent mieux leurs patients et pour un coût moindre.

Diagnostic moléculaire et biomarqueurs : quelques définitionsLe diagnostic moléculaire détecte des cibles moléculaires spécifiques par le truchement de sondes sélectives, qui sont toujours associées à une méthode de visualisation. La valeur de ces cibles – appelées biomarqueurs – est qu’elles sont corrélées à une maladie ; parfois elles sont même la racine du mal. Les biomarqueurs peuvent être de natures très différentes, allant de la simple petite molécule (comme les métabolites) à des structures complexes comme les protéines, les acides nucléiques ou même des cellules entières.

Trouver le biomarqueur adéquat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec précision l’évolution de la maladie – ou bien sa réponse à un traitement – est l’un des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourd’hui. En effet, il n’y a souvent pas de lien de causalité direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa réponse. Certains biomarqueurs peuvent être représentatifs de plusieurs maladies et inversement, il peut être nécessaire de détecter plusieurs biomarqueurs afin de dépister une maladie donnée.

Les technologies de détection et d’amplification ont progressé à pas de géant ces dernières années et sont devenues les principaux moteurs du développement des outils de diagnostic moléculaire. La méthode la plus connue est la Réaction en Chaîne par Polymérase (PCR), mais il en est d’autres telles que les puces à ADN et ARN (ou "micro-arrays"), l’hybridation in situ en fluorescence (FISH), l’immunohistochimie, la cytométrie en flux (CMF / FACS en anglais) et bien d’autres qui sont à présent arrivées à maturité.

Le rôle des biomarqueurs dans la chaîne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rôle important à tous les niveaux de la chaîne de valeur pharmaceutique : ils interviennent très tôt dans le processus de découverte, puis dans le développement du produit ; ils ont également leur importance au niveau du patient, notamment pour la prévention, le suivi du traitement et la gestion de la maladie.

Les biomarqueurs peuvent être triés en trois catégories ; leur rôle dépend de leur positionnement dans la chaîne de valeur.

Les biomarqueurs de découverte sont des entités moléculaires qui sont généralement identifiées pendant les premières phases du processus de découverte d’un nouveau médicament. Ces biomarqueurs sont liés à la cible biologique, et sont utilisés pour valider les mécanismes de la maladie, pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations génétiques potentielles dans la réponse de l’organisme aux médicaments. L’espoir, pour les responsables de R & D pharmaceutique, est que ces biomarqueurs vont aider à atteindre plus rapidement chez l’homme la preuve de concept, ou démonstration de validité : l’idée est d’être en mesure d’effectuer des essais cliniques en toute sécurité, avec de très faibles doses, sur un petit nombre de patients et beaucoup plus précocement, avant même que les essais précliniques ne soit pleinement achevés. Les médicaments qui s’avéreraient ne pas fonctionner lors de ces essais précoces seraient alors éliminés plus tôt, ce qui permettrait par conséquent de tester plus de substances.

Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de développement qui peuvent également être d’une grande utilité. Ce sont habituellement les mêmes que ceux qui ont été identifiés lors du processus de découverte, et qui sont utilisés dans les essais cliniques pour fournir des informations préliminaires sur l’efficacité du médicament et sa sécurité, avant qu’on ne soit à même de mesurer des paramètres cliniques d’aucune sorte. Grâce à leur capacité à fournir des informations qui ne seraient pas accessibles à travers un monitoring clinique classique, ils contribuent parfois à accélérer sensiblement le processus de développement. En un mot, afin de mesurer l’efficacité d’un nouveau médicament, de simples tests sanguins peuvent à présent (dans certains cas) remplacer des mois, voire des années d’observation clinique.

Et enfin, nous avons les biomarqueurs commerciaux. Par commercial, nous entendons les biomarqueurs qui ont été officiellement reconnus par les autorités sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur l’état d’un patient et pouvant être utilisés pour prendre des décisions cliniques ; des outils de diagnostic recourant à ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles d’être remboursés par les systèmes de santé. Ce type de biomarqueur n’est pas nouveau. Pour ne citer que deux exemples, le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabète depuis le XIXe siècle (aujourd’hui, il a été remplacé par l’HbA1c) et le PSA (Antigène prostatique spécifique) l’est depuis les années 1980 pour le cancer de la prostate.

Bien que l’on utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps, le développement de la biologie moléculaire, la bio-informatique et les méthodes de détection innovantes ont démultiplié les possibilités de façon spectaculaire, et un nouveau type d’outil a émergé : le diagnostic moléculaire. Les premiers exemples emblématiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les “diagnostics compagnons”, qui ont été introduits dans le traitement du cancer (d’abord avec l’Herceptine que nous avons mentionnée plus haut) et plus récemment du VIH, où certains traitements onéreux n’ont été prescrits qu’à condition que le patient réponde à un test génétique spécifique. D’autres exemples bien connus sont les tests de dépistage de routine des maladies infectieuses (VIH), dont le degré de spécificité et de sensibilité est très élevé.

Les diagnostics moléculaires sont les outils de la médecine moderne. Ils permettent aux cliniciens d’identifier les signes avant-coureurs des maladies, de choisir le bon traitement en fonction des profils génétiques (diagnostics “compagnons”), de superviser l’efficacité des traitements et, bien mieux informés, de prendre de meilleures décisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa réaction aux traitements antérieurs. Les diagnostics moléculaires ont également un rôle économique à jouer, car ils pourraient très bien conduire dans certains cas à des économies substantielles en évitant au médecin de prescrire inutilement des traitements coûteux.

L’impact économique de la médecine personnaliséeLa demande mondiale pour les produits et services de santé est estimée à l’heure actuelle à 5500 milliards de dollars, et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars à l’horizon 2030. La médecine personnalisée va transformer ce marché sur deux plans : premièrement en fournissant des traitements plus efficaces, et deuxièmement en offrant le moyen de faire des économies.

Des traitements plus efficaces. Pour un médecin, la valeur intrinsèque du diagnostic moléculaire ne réside bien sûr pas dans le traitement d’une maladie, mais dans l’information que ce diagnostic viendra fournir. Cette information peut être inestimable, car elle aide les médecins à prendre de meilleures décisions sur la façon de traiter un patient. Par ailleurs elle est parfois considérée par les autorités sanitaires comme une condition préalable pour la prescription d’une molécule, comme c’est le cas en médecine stratifiée.

L’Herceptine a été le premier médicament issu de la médecine stratifiée à être autorisé. Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrêmement bien, mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gène spécifique, appelé HER-2. Elle est donc commercialisée avec un kit de diagnostic HER-2 et n’est remboursée par les systèmes de santé que si le test est positif. L’Herceptine est l’un des médicaments les plus vendus

aujourd’hui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars). A l’avenir, ce type de produit deviendra monnaie courante : demain, les assureurs de la santé ne paieront plus pour des médicaments, mais pour des résultats. C’est précisément là ce que la médecine personnalisée peut apporter : une façon de maximiser l’efficacité des traitements.

La réduction des dépenses. Même si certaines formes de médecine personnalisée (telles que les vaccins contre des cancers ou l’ingénierie tissulaire) sont onéreuses et vont peser sur les systèmes de santé, d’autres vont contribuer à réduire la facture. La médecine préventive, en particulier, est une solution à long terme contre l’explosion des dépenses de santé : comme chacun sait, il est beaucoup moins cher de dépister et de prévenir une maladie que de la traiter lorsqu’elle s’est déclarée. Il est désormais possible, par exemple, de détecter des “indicateurs précoces” (biomarqueurs), de sorte que des mesures efficaces pourront être prises en amont – avant que la maladie ne se déclenche. Le coût total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires cérébraux aux Etats-Unis a été estimé à 450 milliards de dollars en 2008. Réduire la facture de seulement 10% aurait déjà un impact économique énorme.

Les évolutions à venirLa découverte de la structure en double hélice de l’ADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle ère : le développement de la biologie moléculaire. Durant la seconde moitié du XXe siècle, les biologistes et les médecins ont fait énormément progresser notre compréhension des mécanismes de la vie. Cette progression a été considérablement accélérée grâce au développement d’outils de diagnostic moléculaire, qui permettent aujourd’hui aux médecins de réellement comprendre les mécanismes intimes, moléculaires, des maladies. Et ce que ces outils apportent, c’est de l’information : de l’information qui peut sauver ou prolonger la vie, éviter la douleur, sécuriser le patient, et aider le praticien à prendre la bonne décision.

Chaque être humain est une personne unique avec sa propre histoire, ses besoins et ses objectifs personnels, et veut être considéré en tant que tel. La promesse de la médecine personnalisée est qu’à l’avenir, la technologie permettra aux professionnels de la santé d’accomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental.

(Ce contenu est issu de ParisTech Review où il a été publié à l’origine sous le titre Médecine personnalisée : la révolution est en marche . Nous vous invitons à vous abonner gratuitement à ParisTech Review.) - Groupe ‘Les échos’- Tous droits réservés - Les Echos 2012.

Source http://blogs.lesechos.fr/paristech-review/medecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747.html

Addenda - References

Academic

• Steven M. Paul et al., “How to improve R&D productivity: the pharmaceutical industry’s grand challenge”, Nature Reviews, 9, March 2010, 203.

• Iain Miller et al., “Market access challenges in the EU for high medical value

diagnostic tests”, Personalized Medicine (2011), 8(2)

• Cepton Strategies, “Les perspectives de l’industrie pharmaceutique à l’horizon 2020”, septembre 2011

Online

• “ The revolution of molecular diagnostics” (Cepton Strategies)

• “ Pharma 2015: le nouveau modèle” (Cepton Strategies)

This content is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 LicenseYou are free to share, copy, distribute and transmit this content - Source http://www.paristechreview.com/2011/11/08/medecine-personnalisee-revolution/

« Médecine personnalisée », la part du bluff et celle de la réalité. Document ‘Science et pseudo-sciences’. Auteur : Bertrand Jordan, biologiste moléculaire, Directeur de recherche émérite au CNRS. Auteur de nombreux articles et d’une dizaine de livres sur la génétique et ses applications… SPS n° 292, octobre 2010

L’idée (ou le fantasme) de la médecine personnalisée peut se résumer ainsi : on va très prochainement pouvoir accéder à la totalité de l’information génétique d’une personne, en déduire l’ensemble de ses prédispositions à différentes maladies (et même à certains comportements) ainsi que sa réaction à différents types de traitements et de médicaments. On pourra alors adopter des conduites de prévention ciblées et efficaces, et traiter l’affection, lorsqu’elle apparaîtra, avec le médicament présentant le meilleur rapport entre efficacité et effets indésirables. Au-delà de l’information génétique proprement dite, la mesure d’autres paramètres (niveau d’expression de gènes, présence de différentes protéines, état de certains récepteurs) fournira des « biomarqueurs »1 supplémentaires permettant d’adapter finement le traitement à l’état du patient.

Au niveau de l’accès à l’information génétique intégrale, il s’agit bien d’une réalité maintenant proche (moins de cinq ans à coup sûr). Les nouvelles techniques de séquençage d’ADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces, et dès aujourd’hui la lecture intégrale de l’ADN d’une personne revient à moins de 10 000 €2. Les progrès continuent à un rythme rapide et il est très vraisemblable que le « génome à 1000 dollars » devienne une réalité d’ici deux à trois ans. Il sera alors bien plus rationnel d’obtenir cette information systématiquement pour chaque individu (à la naissance, par exemple) plutôt que de pratiquer des analyses d’ADN ciblées lorsque le besoin en apparaît.

La traduction de cette information génétique en termes de physiopathologie (le passage du « génotype » au « phénotype ») est par contre encore très imparfaite. Bien entendu, certaines mutations entraînent systématiquement une pathologie précise (comme pour la mucoviscidose, les myopathies, la chorée de Huntington…), mais, en général, la composante génétique d’une maladie implique des dizaines, des centaines de gènes dont certains variants ont un effet aggravant ou, au contraire, protecteur. Nos connaissances sont encore très incomplètes, et les entreprisequi à l’étranger (USA) offrent de réaliser un profil génétique (actuellement beaucoup moins précis que le séquençage intégral) ne fournissent à leurs clients que des informations très vagues (« risque d’arthrite rhumatoïde accru de 20 % », c’està-dire, risque absolu passant de 1 % à 1, 2 %). La validité même de ces chiffres est sujette à caution dans la mesure où ils ont été établis sur des groupes de population auxquels le client n’appartient pas nécessaire-ment… La

traduction médicale de l’information génétique est donc très partielle et entachée de grandes incertitudes.

Photo : Une vision du futur proche : la carte Vitale contenant la séquence d’ADN du patient ?

Cependant, les choses changent rapidement. Le passage prochain du pro-fil génétique (établi sur 500 000 à 1 000 000 de points dans le génome) à la lecture intégrale des trois milliards de bases de ce génome va donner une information beaucoup plus fine – incluant, en particulier, les mutations rares qui, pour des raisons techniques, ne sont guère représentées dans les profils actuels. Et la poursuite des grandes études de corrélation entre pathologies et constitution génétique3 (études qui vont elles aussi passer à la séquence) va améliorer peu à peu la traduction du génotype en phénotype, y compris pour les maladies dont la part génétique est complexe (soit la grande majorité). Cette transition est déjà bien amorcée pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caractéristiques génétiques de la cellule tumorale est déterminante pour le choix du traitement4. On peut ainsi espérer, à terme, éradiquer la pratique de chimiothérapies peu spécifiques et fortement délabrantes, et combiner la chirurgie avec le traitement par des molécules ayant une action réellement ciblée sur les cellules tumorales. Il est certain que cette approche va s’étendre au domaine de la santé en général et que l’on va de plus en plus vers des traitements ciblés, fondés sur la connaissance du génome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises à jour.

Au-delà de la génétique, il faut d’ailleurs élargir le propos à l’ensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles. Il peut s’agir de données concernant l’ADN comme ci-dessus, mais aussi du niveau d’expression d’un ensemble de gènes, de la présence de diverses protéines, de concentrations de métabolites, ou de l’activité d’enzymes comme les kinases. Le biomarqueur peut être simple ou, le plus souvent, complexe, impliquant la mesure simultanée d’un nombre important d’entités et donc une technologie sophistiquée. Le champ d’application des biomarqueurs est très large et concerne potentiellement toutes les pathologies. Ce domaine de recherches est en plein développement, avec, encore une fois, beaucoup d’exagérations et d’affirmations peu rigoureuses, qu’il s’agisse de la validité statistique des corrélations repérées ou de l’utilité clinique réelle de l’information fournie. On peut néanmoins penser que la phase critique actuelle va déboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs réellement valides et utiles émergeront de ces travaux : il deviendra alors indispensable de les déterminer avant tout traitement.

Photo - L’interprétation médicale d’une séquence d’ADN n’est pas évidente...

La médecine personnalisée n’est donc pas qu’un fantasme, le concept comporte une part de vérité qui va aller croissant. Les conséquences sur le système de santé sont multiples. Les médicaments vont de plus en plus s’adresser à un sous-ensemble de patients génétiquement défini, ce qui n’est pas sans poser de sérieux problèmes aux industriels de la pharmacie (déchéance du modèle de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre d’accélérer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes d’individus sélectionnés. L’importance du diagnostic va s’accentuer, notamment – mais pas seulement – pour tous les cancers, et la mise à jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations génétiques et des

biomarqueurs en général. Il faudra donc disposer à l’hôpital d’installations et de personnels capables d’obtenir ces informations et de les interpréter. Le rôle de molécules ciblées, efficaces et présentant peu d’effets secondaires, va s’accroître au détriment des thérapeutiques généralistes, et réduire les temps d’hospitalisation. Il s’agit là de tendances lourdes dont l’orientation ne fait aucun doute. Seul le calendrier présente quelques incertitudes. La pratique de la médecine va donc changer. Espérons que notre système de santé, qui est (encore) l’un des meilleurs au monde, saura s’adapter à cette nouvelle donne…

1 Biomarqueur : tout paramètre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic, le pronostic ou le choix du traitement, pour tout type de maladie.

2 Il s’agit là de données vérifiées et d’offres commerciales existantes, et non d’extrapolations publicitaires ou journalistiques.

3 Etudes dites WGAS, Whole Genome Association Studies. Il s’en est déjà pratiqué plus de 500, portant à chaque fois sur des milliers de malades et de témoins.

4 Pour les leucémies, la présence d’un réarrangement chromosomique impliquant les gènes BCR et Abl permet un traitement très efficace par le Gleevec.

5 Médicament largement prescrit et générant plus d’un milliard de dollars de chiffre d’affaires.

Source http://www.pseudo-sciences.org/spip.php?article1500

Oncogène – Extraits d’un article Wikipédia

Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (avril 2012). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références » . (Modifier l'article)

Les oncogènes sont une catégorie de gènes dont l'expression favorise la survenue de cancers. Ce sont des gènes qui commandent la synthèse d'oncoprotéines (protéines anormales stimulant la division et la différenciation cellulaire) et déclenchent une prolifération désordonnée des cellules. Le terme vient du grec onkos, signifiant vrac, masse ou tumeur.

Le terme oncogène peut désigner aussi des virus qui provoquent l'apparition de cancers. On parle d'oncovirus.

Sommaire

• 1 Introduction

• 2 Oncogènes

o 2.1 Sémantique et histoire du terme

o 2.2 Oncogènes et cancers

o 2.3 Différents oncogènes

o 2.4 Les oncogènes comme cibles pour le développement de nouvelles

thérapies

• 3 Notes et références

• 4 Voir aussi

o 4.1 Article connexe

o 4.2 Liens externes

Introduction

Notre organisme est composé d'environ 1014 cellules réparties dans plus de 200 types cellulaires différents qui composent les tissus (cellules sanguines, nerveuses, germinales, etc.). La prolifération cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement contrôlée au cours de notre vie ; certaines cellules (les neurones) ne nécessitant pas un renouvellement constant, d'autres étant perpétuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau). Le contrôle de cette multiplication cellulaire normale se fait par l'intermédiaire d'un équilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire). Toute altération de cet équilibre, ou homéostasie cellulaire, peut faire pencher la balance soit du côté inhibiteur, dans ce cas la cellule meurt et disparaît, soit du côté activateur et la cellule se divise de façon incontrôlée et peut donner naissance à un cancer.De manière schématique, on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule. Lorsque les systèmes qui contrôlent l’accélérateur et les freins de la voiture sont en bon état, celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisière parfaitement contrôlée. Une voiture dans laquelle l’accélérateur serait activé en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lancée dans une course folle qui ne peut plus être arrêtée sauf par une catastrophe ! Dans les cellules cancéreuses, cela se passe exactement de la même façon.

Il y a trois grandes catégories de gènes associés aux pathologies cancéreuses : les oncogènes (cet article), les gènes suppresseur de tumeurs et les gènes de réparation de l'ADN.

Les proto-oncogènes sont les régulateurs positifs de la prolifération cellulaire (les «accélérateurs»). Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogène) est

dominante car il suffit qu'un des deux allèles soit muté. On a identifié actuellement plus de 100 proto-oncogènes. Parmi les plus connus, on trouve les gènes Ha-ras, myc et abl.

La seconde catégorie comprend les gènes suppresseurs de tumeurs qui sont des régulateurs négatifs de la prolifération cellulaire (les «freins»).

Il existe également les gènes de réparation qui sont capables de détecter et de réparer les lésions de l’ADN qui ont modifié les oncogènes ou les gènes suppresseurs de tumeur. Ces systèmes de réparation sont également inactivés dans les cellules cancéreuses.

Les cancers sont des pathologies génétiques, c’est-à-dire qu’ils ont pour origine une modification quantitative et/ou qualitative des gènes décrits ci-dessus. Comme il s’agit d’altérations génétiques somatiques qui ne sont présentes que dans le tissu malade, la plupart des cancers ne sont donc pas héréditaires. Les cancers familiaux (10 % des cancers humains) sont associés à une altération constitutionnelle (ou germinale) d’un gène. Cette altération est donc présente dans toutes les cellules de notre organisme, gamètes incluses, elle peut donc être transmise à la descendance.

Oncogènes

Schéma à consulter à la source - L'espèce humaine possède 23 paires de chromosomes (tous les gènes sont donc présent à l'état de deux copies par cellules à l'exception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y). L'altération d'une copie d'un proto-oncogène produit une protéine dont l'activité diffère fortement de celle du produit normale (par exemple expression très augmentée ou encore présence du produit dans des cellules innappropriés). Cette protéine mutée stimule de façon constante la division cellulaire qui ne sera plus régulée normalement. Cette altération est dite dominante car la production de protéine altérée par une seule des deux copies du proto-oncogène est nécessaire et suffisante pour altérer sa fonction

La transformation cellulaire correspond au passage d’une cellule eucaryote normale vers un état cancéreux. À ne pas confondre avec la transformation bactérienne qui est un phénomène tout à fait différent.

Les termes c-onc et v-onc ont été les premiers à être utilisés. V-onc (oncogène viral) correspond à une séquence d’ADN (un gène généralement) porté par un rétrovirus transformant (Virus a ARN). Cette séquence v-onc est responsable du pouvoir de cancérisation du rétrovirus. Lorsque D. Stehelin et collaborateurs ont montré en 1976 que ces séquences v-onc correspondent a des gènes cellulaires que le virus a modifié et incorporé dans son génome, ces gènes cellulaires ont été nommés c-onc (oncogène cellulaire ou proto-oncogène). Ces rétrovirus sont spécifiques des animaux (souris poulet ou autre). Aucun rétrovirus associé à une séquence v-onc n a été mis en évidence dans une tumeur humaine. L’analyse de ces rétrovirus ont permis d’isoler de nombreux v-onc et par conséquence d’identifier leurs équivalents cellulaires c-onc. Par la suite, l’analyse génétique plus détaillée des tumeurs humaines a permis de mettre en évidence les faits suivants :

• La plupart des cancers humains ne sont pas dus à des rétrovirus

• La transformation cancéreuse est due à une altération accidentelle de gènes cellulaires dont certains sont les c-onc identifié chez les rétrovirus animaux ;

• Tous les c-onc identifiés chez les rétrovirus ne sont pas associés à des cancers chez l'homme ;

• De nouveaux oncogènes ont été identifiés dans les tumeurs humains sans avoir d’équivalent v-onc dans les rétrovirus. De manière globale, on nomme « oncogène cellulaire » toute séquence d’ADN dont la modification qualitative ou quantitative conduit à la transformation cellulaire.

Oncogènes et cancers

En général, on considère qu'il existe trois grand types de modifications génétiques qui peuvent altérer un proto-oncogène: les mutations, les translocations et les amplifications géniques. Dans tous les cas, on obtient un produit hyperactif qui stimule la division cellulaire de sorte qu'elle échappe à la régulation normale.

• Les mutations sont des évènements ponctuels qui peuvent changer l'une des

bases de l’ADN du gène. Cette modification change l'information génétique et la protéine synthétisée à partir de ce gène est modifiée. Un des proto-oncogènes mutés dans les cancers humains est le gène H-ras. Sous sa forme normale (non mutée), la protéine H-ras stimule la multiplication cellulaire uniquement lorsqu’elle reçoit un signal de prolifération. Sous sa forme mutée, le gène H-ras code une protéine qui stimule la multiplication cellulaire indépendamment de tout signal.

• Les amplifications géniques correspondent à l'augmentation du nombre de copies d'un proto-oncogène. Dans les cellules de neuroblastomes, on retrouve plusieurs centaines de copies du gène N-myc alors qu'il devrait n'y avoir que deux copies. Cette amplification aboutit à une surproduction de la protéine myc qui active continuellement la division cellulaire. De même l'amplification du gène erbB2 est fréquente dans les cancers du sein.

• Les translocations chromosomiques sont des modifications de notre génome qui correspondent à des remaniements importants de nos chromosomes. En général, dans les translocations réciproques, un fragment de l'un de nos chromosomes est transféré sur un autre chromosome et vice-versa. Cet évènement peut générer deux types de modifications. Des modifications quantitatives car la translocation change complètement l'environnement génétique des gènes présents sur les fragments de chromosome et dérègle leur expression. Il peut y avoir aussi des modifications qualitatives car la translocation peut engendrer la synthèse de protéines ayant des fonctions aberrantes. Les translocations sont très fréquentes dans les leucémies. Les cas les plus connus sont ceux de la Leucémie Myéloïde Chronique avec une translocation systématique entre les chromosomes 9 et 22 ou la translocation entre les chromosomes 14 et 18 dans les lymphome s folliculaires. Dans cette dernière, le gène important qui est en cause dans le processus cancéreux se nomme bcl-2 et il est situé normalement sur le chromosome 18. Ce gène est responsable de la synthèse d'une protéine qui est un inhibiteur de l'apoptose, la mort cellulaire programmée. Dans les lymphocytes B normaux, ce gène n'est pas exprimé et les cellules sont dans un parfait équilibre

entre la multiplication des cellules et leur disparition. Lors de la translocation, le gène bcl-2 est surexprimé, ce qui conduit à une forte résistance des cellules à l'apoptose. Contrairement au cas précédant, dans lequel le gène doit être lui-même altéré pour acquérir un pouvoir oncogène, dans ce cas c'est le niveau d'expression du gène qui est modifié. Ce n'est pas le cas de toutes les translocations. Dans la leucémie myéloïde chronique, la translocation génère un produit aberrant qui active continuellement la division cellulaire.

Lire la totalité de cet article sur http://fr.wikipedia.org/wiki/Oncog%C3%A8ne

Mécanismes moléculaires de l’oncogènése – Extrait de ‘Partie I - Cancérologie générale - Chapitre 3 - Biologie du cancer’- Document Université de Jussieu, Paris.

3.5.1 Oncogènes

3.5.1.1 Définition

Tout gène cellulaire, appelé proto-oncogène (c-onc), susceptible de devenir, par suite d’une modification qualitative ou quantitative, un gène transformant, c’est-à-dire un gène capable de conférer expérimentalement le phénotype cancéreux (transformation) à une cellule normale eucaryote.

L’altération d’un allèle est suffisante pour entraîner une activation anormale.

Les oncogènes sont répartis en 6 grandes classes en fonction des oncoprotéines pour lesquels ils codent :

1. les facteurs de croissance (assurent une boucle de régulation autocrine),Exemple : proto-oncogènes codant pour les protéines de la famille FGF (fibroblast growth factor)

2. les récepteurs transmembranaires de facteurs de croissanceExemple : le proto-oncogène erb B code pour le récepteur à l’EGF (epidermal growth factor)

3. les G-protéines ou protéines membranaires liant le GTPExemple : proto-oncogènes de la famille ras

4. les tyrosines protéine-kinases membranaires

5. les protéine-kinases cytosoliques

6. les protéines à activité nucléaire : contrôlent la transcription de gènes cibles en interagissant avec l’ADN.Exemple : proto-oncogène erbA codant pour le récepteur aux hormones thyroïdiennes, les proto-oncogènes fos, jun et c-myc

3.5.1.2 Mécanismes d’activation des oncogènes

Ils sont multiples :

Intégration virale

Exemple 1 : HBV :Mécanisme d’intégration-chimérisme.Insertion du DNA viral au niveau d’un gène régulateur aboutissant à un gène chimère à l’origine de la synthèse d’une protéine hybride.Exemple 2 : HTLV I et II, HPV :Insertion au hasard du virus qui possède ses propres séquences activatrices.

Mutation ponctuelle

dans une séquence codante pour un proto-oncogène aboutissant à une modification fonctionnelle de l’oncoprotéine. Les mutations faux-sens entraînant la substitution d’un acide aminé par un autre, sont capables d’activer des proto-oncogènes en oncogènes, en touchant par exemple un site catalytique ou en entraînant une activation substitutive de la protéine.Exemple : mutation faux-sens et activation de la famille ras aboutissant à un blocage en conformation active, liée au GTP.

Délétion

Les délétions, qui aboutissent le plus souvent à une perte de fonction, peuvent parfois entraîner une activation anormale si elles touchent une région régulatrice.Exemple : l’activation du proto-oncogène erb B qui code pour le récepteur à l’EGF peut résulter de la délétion de la partie extra-membranaire et le domaine kinase intracytoplasmique est alors actif de façon constitutive.

Réarrangement structural

Des altérations chromosomiques (translocations, inversions…) peuvent avoir pour conséquence moléculaire la formation d’un gène hybride généré par la fusion de régions codantes entraînant la synthèse de protéines chimériques non fonctionnelles.Exemple : Les translocations t2 ; 13)(q35 ; q14) et t(1 ; 13)(p36 ; q14) sont constamment observées dans les rhabdomyosarcomes alvéolaires.

Amplification génique

L’amplification correspond à une augmentation anormale du nombre de copies du gène dans la cellule, les copies surnuméraires se trouvant alors, soit sous forme intégrée dans un chromosome, soit sous forme de minichromosomes surnuméraires, les chromosomes double-minute (DM). Cette amplification entraîne généralement une augmentation du niveau de l’expression du gène.Exemple : Les proto-oncogènes c-myc et N-myc sont souvent amplifiés dans les tumeurs solides.

Dérégulation de l’expression, stabilisation d’un m RNA

codant pour une oncoprotéine :Les proto-oncogènes, lors de translocations chromosomiques, peuvent être déconnectés de leur environnement moléculaire normal et placés sous le contrôle inapproprié d’autres séquences à l’origine d’une modification de leur expression.

3.5.2 Anti-oncogènes ou gènes suppresseurs de tumeur

Définition

Ces gènes sont aptes à inhiber la croissance cellulaire lorsqu’ils sont introduits par transfection dans les cellules tumorales. Cette propriété s’explique par la capacité de ces gènes à réguler négativement le cycle cellulaire et à induire l’apoptose ou mort cellulaire programmée.Action cellulaire récessive : une altération des 2 allèles est nécessaire à l’obtention d’une perte d’activité.2 étapes sont nécessaires :1ère étape somatique (cancer sporadique) ou germinale (cancer héréditaire : facteur de prédisposition)2ème étape : somatique

Mécanisme d’action

Les anti-oncogènes agissent principalement en phase G1/S. Cette transition G1/S est sous la dépendance des facteurs de transcription de la famille E2F qui contrôlent l’expression de gènes indispensables à la phase S de synthèse de l’ADN. Les protéines de la famille E2F existent soit sous forme libre, soit sous forme inactive complexée à la protéine RB. L’aptitude de la protéine RB à fixer les facteurs de transcription E2F dépend de son état de phosphorylation. En effet, lorsque la protéine RB est non phosphorylée, elle est active et peut fixer les facteurs E2F, il en résulte un blocage de la transition G1/S. Lorsque la protéine RB est phosphorylée, elle devient inactive et est incapable de fixer la protéine E2F qui, libérée, permet la transition G1/S. La phosphorylation de RB est elle-même sous la dépendance de complexes protéiques jouant le rôle de verrous moléculaires au niveau de la transition entre les différentes phases du cycle. Ces complexes sont composés d’unités régulatrices, les cyclines, et d’unités catalytiques, les kinases dépendantes de cyclines ou CDK (Cyclin Dependant Kinase). L’association de ces deux unités constitue le complexe actif.Les complexes cyclines/CDK sont eux-mêmes régulés par des protéines inhibitrices (p16, p15, p18, p19 et p21, p57 et p27), qui agissent en se fixant sur les CDKs, et donc en empêchant la constitution du complexe actif. Le gène p21, inhibiteur universel de CDK, est régulé par la protéine p53 au niveau transcriptionnel. Les gènes RB, p16 et p53 interviennent sur la même voie biologique, qui régule la transition G1/S.La protéine p53 régule la transcription de nombreux gènes dont certains (bax) régulent l’apoptose.

Altérations des gènes suppresseurs de cancers

Les altérations moléculaires à l’origine de la perte de fonction des gènes suppresseurs dans les tumeurs solides sont variées. Il peut s’agir de mutations ponctuelles, de délétions, d’insertions, d’anomalies de méthylation des promoteurs inhibant la transcription.La voie biologique contrôlant le cycle cellulaire au niveau de la transition G1/S et passant par les gènes suppresseurs p53, p16 et RB, est la voie la plus fréquemment altérée dans les cancers.Par exemple, l’inactivation constitutionnelle du gène suppresseur RB est à l’origine

des formes héréditaires de rétinoblastome et représente également un facteur de risque génétique pour le développement d’ostéosarcomes. Chez l’adulte, les mutations somatiques de RB sont observées dans les cancers du sein ou du poumon à petites cellules. Le mélanome malin familial peut résulter de mutations constitutionnelles de p16 ou de CDK et les mutations somatiques de p16 sont très fréquemment retrouvées dans les tumeurs solides. Les mutations somatiques de p53 représentent l’altération moléculaire la plus fréquemment observée dans les tumeurs solides et les mutations constitutionnelles de ce gène constituent la base moléculaire du syndrome de Li-Fraumeni, syndrome prédisposant à un très large spectre de tumeurs incluant en particulier des sarcomes des tissus mous, des ostéosarcomes, des tumeurs du système nerveux central, des cancers du sein et des corticosurrénalomes. Les altérations constitutionnelles de BRCA1 sont à l’origine des formes héréditaires de cancers du sein et de l’ovaire. Les mutations somatiques de bax ont été identifiées dans des tumeurs du colon.

Source http://www.chups.jussieu.fr/polys/cancero/POLY.Chp.3.5.html

Warburg – Selon Wikipédia

Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 à Fribourg-en-Brisgau, Bade-Wurtemberg, Allemagne - 1 er août 1970 à Berlin) est un médecin, physiologiste et biochimiste allemand. Il est lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine de 19311.

Sommaire

• 1 Biographie

• 2 Hypothèse

• 3 Le cas Warburg

• 4 Notes et références

• 5 Voir aussi

o 5.1 Liens externes

Biographie

Docteur en chimie et docteur en médecine, il a découvert des processus-clés de la respiration cellulaire et de différents systèmes enzymatiques. En 1931, il est lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine « pour sa découverte de la nature et du mode opératoire de l'enzyme respiratoire1 ».

Ayant démontré que les cellules cancéreuses changent leur métabolisme pour passer à un métabolisme anaérobie, il a formulé l'hypothèse non confirmée que le cancer n'a pas besoin d'un milieu riche en oxygène pour se développer. Parmi ses étudiants, le plus illustre est Hans Adolf Krebs, prix Nobel en 1953.

Hypothèse

Il constata lors de ses observations sur des cellules cancéreuses une concentration anormalement élevée d'ions lactates, l'un des sels de l'acide lactique. Or cet acide est typiquement le résultat d'une fermentation.

En 1924 Warburg en tira une hypothèse sur la formation de cellules cancéreuses: celles-ci tireraient principalement leur énergie de la fermentation anaérobie du glucose (glycolyse anaérobie) et par conséquent la présence d'oxygène ne serait pas nécessaire à leur développement.

L'apparition du cancer serait due à un dysfonctionnement des mitochondries des cellules cancéreuses ; au lieu de le consommer, elles fermenteraient le glucose.

Selon Warburg, l'induction d'un état d'acidification dans l'organisme est incompatible avec le métabolisme des cellules cancéreuses2.

Le cas Warburg

Otto Warburg était juif. À ce titre, il aurait dû être soit expulsé d'Allemagne, soit déporté dans les camps de concentration. Il n'en fut rien. En effet, parce qu'Adolf Hitler était particulièrement préoccupé d'avoir un cancer et parce qu'il pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace, il donna donc des instructions pour qu'il fût préservé de la déportation3. Warburg est enterré au cimetière de Dahlem à Berlin.

Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931

Notes et références

1. ↑ a et b (en) « for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 26 novembre 2010

2. ↑ La théorie de O. H. Warburg, Nexus n°48, page 66.

3. ↑ Robert Paxton, la France de Vichy 1940-1944, coll. Points-Histoire, éd. Seuil 1973 p.178

Source http://fr.wikipedia.org/wiki/Otto_Heinrich_Warburg

Traduction, définitions et compléments :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoleshonoraire.Adresse : 585 19 Chemin du Malpas 13940 Mollégès FranceCourriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIS Santé Cancer an Epigenetic Disease French version.5 allégée

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